[发明专利]工业机器人轨迹准确性、重复度、速度特性的测量方法

权利要求书

1.一种工业机器人轨迹准确性、重复度、速度特性的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、选取测试轨迹：在机器人的工作空间内，选取P1、P2两个点，保证机器人从P1移动到P2各个轴都发生运动，且能最大程度的穿过机器人的工作空间；

步骤2、驱动机器人末端靶球在P1和P2间往复运动n次，用跟踪仪记录下往复运动过程中的轨迹点的空间坐标和时间，同时记录对应的机器人示教器上P1、P2的坐标；

步骤3、通过坐标系变换方法，将跟踪仪记录数据转换到机器人坐标系下；

步骤4、将指令轨迹等分为m-1份，记录等分点的坐标；

步骤5、求实际轨迹与过等分点的正交平面的交点P_ij＝(x_ij,y_ij,z_ij)^T；

步骤6、根据交点求轨迹准确度和姿态准确度；

步骤7、根据交点求轨迹重复度和姿态重复度；求各正交平面内交点的平均坐标，再求出平均坐标到对应等分点的距离的最大值；

步骤8、各平面内平均坐标与等分点距离的最大值即为ATP，各正交平面内轨迹与正交平面的交点到交点平均坐标距离的最大值即为RTP；

步骤9、求距离的一阶差分得到速度序列，根据速度序列求轨迹速度、准确度、重复度、波动特性，距离是步骤3激光跟踪仪采样的轨迹上的点经坐标转换后的相邻两点的距离。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人轨迹准确性、重复度、速度特性的测量方法，其特征在于，坐标系变换方法包括：

任意点P_i坐标的矩阵表达：

机器人末端指令坐标点集为：

指令对应点在跟踪仪下测得的点构成的点集：

2.1.分别计算点集P^r、P^t的重心，即点集包含的全部点的坐标的平均值，分别为：

2.2.将两个点集的重心对齐重合，分别计算各点集相对重心的相对坐标构成新的点集：

记：为：

记：为：

2.3.由点集构造协矩阵对协矩阵进行SVD分解：

2.4.旋转矩阵即为R_3×3＝VU^T，平移矩阵为T_3×1＝μ_r-Rμ_t，

当n≥3时即可求出R矩阵，R的各列为长度为3的单位向量，且两两相互垂直。